Легированные стали. Основные легирующие элементы и их влияние на структуру и свойства сталей. Применение легированных сталей в строительстве.

Легированной сталью называют сталь, в которой, кроме обычных примесей, содержится специально вводимые в определенных сочетаниях легирующие элементы, которые оказывают свое влияние на сталь: марганец – Г (повышает прочность, износостойкость и сопротивление ударным нагрузкам без снижения ее пластичности), кремний – С (повышает упругие свойства), хром – Х и никель – Н (улучшают механические свойства, повышают жаростойкость и коррозионную стойкость), молибден – М (улучшает механические свойства при нормальной и повышенной температурах), марганец (увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок), медь- Д (уменьшает коррозию), вольфрам, ванадий, бор, селен, азот, цирконий.

По назначению они делятся на конструкционные, инструментальные и стали со специальными свойствами (нержавеющие, жаростойкие и др.). Для строительных целей применяются низколегированные стали. Они показывают максимальные механические свойства после термической обработки.

При маркировке легированных сталей первые 2 цифры указывают содержание углерода в сотых долях, следующие за ним буквы – условное обозначение легирующих элементов. если количество легирующего элемента составляет 2% и более, то после буквы ставят еще цифру, указывающую это количество (25ХГ2С). При маркировке высококачественных легированных сталей (с низким содержанием серы и фосфора) в конце ставится буква А.

В строительстве применяются легированные стили 10ХСНД, 15ХСНД для соответствующих металлических конструкций (ферм, балок), 35ХС, 25Г2С, 25ХГ2СА, 30ХГСА и 35ХГСА – для арматуры предварительно напряженного бетона.

Цветные металлы и сплавы, применяемые в строительстве. Алюминий и его сплавы. Изделия из алюминиевых сплавов.

В строительной индустрии цветные металлы в чистом виде используются редко. Значительно шире применяют в сравнении с другими металлами цинк и свинец, медь и алюминий.

Цинк применяют для изготовления листового кровельного материала, используемого при устройстве кровель, вентиляционных коробов, водосточных труб, подоконных сливов, футеровки кислотостойких резервуаров, для особых видов гидроизоляции и т.п. Медь и алюминий находят применение в строительстве в электротехнических работах. Однако наибольшее распространение в строительстве находят сплавы цветных металлов.

На основе алюминия встречаются алюминево-марганцевые, алюминиево-магниевые сплавы, а также дюралюминий. Основными компонентами дюралюминия кроме алюминия являются медь (3,5-5%), магний (0,4-0,8%), кремний (до 0,8%), и марганец (0,4-0,8%). При высоких температурах эти металлы хорошо растворяются в алюминии, образуя твердый раствор, вследствие чего при температуре 450-500ºС дюралюминий представляет собой однофазовый сплав. Дюралюминий является хорошим конструкционным материалом. Изделия из него широко используются в строительстве в виде уголков, швеллеров, двутавров, труб круглого и прямоугольного сечения. Конструкции из алюминиевых сплавов находят все более широкое применение в строительстве. Это несущие конструкции зданий и сооружений, емкости больших объемов для хранения огнеопасных жидкостей, трехслойные конструкции типа «сэндвич».

Медь используют в строительных целях в виде бронзы и латуни. Латунь представляет сплав меди с цинком, а бронза – сплав меди с оловом или с каким-либо другим металлом (алюминием, свинцом или марганцем). Наибольшее распространение в строительстве находят оловянистые сплавы. Бронзы и латуни имеют достаточно высокую прочность и твердость, а также высокую коррозионную стойкость. В строительной индустрии сплавы на основе меди используют в санитарной технике в виде запорной арматуры, кранов, вентилей и т.д.